新研发的手持设备可在几分钟内显示水污染物的浓度

最初的开发成果发表在《自然-生物技术》上，这种被称为配体诱导激活的RNA输出传感器或简称ROSALIND基于无细胞合成生物学知识构建，其中细胞的"分子机器"（如DNA、RNA和蛋白质）被移除并重新编程以执行新的任务，该团队剪掉了使它们能够"品尝水中的东西"的细菌部分，并利用这一机制来测试水中的污染物。

如果17种污染物中的一种存在于单滴测试水中，输出传感器就会发绿光，作为一种简单的基于视觉的测量结果。

"我们发现了细菌是如何自然地品尝它们水中的东西的，"Lucks说。"它们用小分子级的'味蕾'来做这件事。无细胞合成生物学使我们能够把这些小分子味蕾拿出来，并把它们放到试管中。然后我们可以给它们'重新接线'，以产生视觉信号。它会自行发亮，可以让用户快速、轻松地看到水中是否有污染物"。

Julius Lucks教授在现场使用ROSALIND 2.0测试水中的污染物

现在研究小组说，他们已经成功地在ROSALIND的最新版本中加入了一种"分子脑"逻辑电路。该装置仍然使用"分子味蕾"来检测样品中的污染，但是丢在八个小试管阵列中的每一个冻干颗粒都被重新编程，对污染物具有不同的敏感性。

因此，如果只有阵列左边的试管发绿光，那么样品浓度就很低。如果所有八个试管都对样品有反应，那么显然这水"有大问题"。到目前为止，该装置已经成功地在现场测试中显示了锌、一种抗生素和一种工业代谢物的水平，只需几分钟就能给出结果。

"在我们推出ROSALIND之后，人们说他们想要一个也能提供浓度的平台，"Lucks解释说。"不同的污染物在不同的水平上需要不同的策略。例如，如果你的水中有低水平的铅，那么你也许可以通过在使用水管之前冲洗水管来容忍它。但是，如果你的水平很高，那么你需要立即停止饮水，并更换你的水管"。

该项目的最终目标是生产一种廉价的手持设备，使人们能够当场测试自己的饮用水，并在一段时间内持续监测水源。

一篇关于ROSALIND 2.0开发的论文已经发表在《自然-化学生物学》杂志上。